Bằng cách nghiên cứu ảnh hưởng của các liều lượng khác nhau của hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) đến khả năng in, tính chất lưu biến và tính chất cơ học của vữa in 3D, liều lượng thích hợp của HPMC đã được thảo luận và cơ chế ảnh hưởng của nó được phân tích kết hợp với hình thái vi mô. Kết quả cho thấy độ lỏng của vữa giảm khi hàm lượng HPMC tăng, tức là khả năng ép đùn giảm khi hàm lượng HPMC tăng nhưng khả năng duy trì độ lỏng được cải thiện. Khả năng ép đùn; tỷ lệ duy trì hình dạng và khả năng chống xuyên dưới trọng lượng bản thân tăng đáng kể khi hàm lượng HPMC tăng, nghĩa là khi hàm lượng HPMC tăng, khả năng xếp chồng được cải thiện và thời gian in được kéo dài; từ quan điểm lưu biến học, với sự gia tăng hàm lượng HPMC, độ nhớt biểu kiến, ứng suất chảy và độ nhớt dẻo của bùn tăng lên đáng kể và khả năng xếp chồng được cải thiện; tính thixotropy đầu tiên tăng lên và sau đó giảm đi khi hàm lượng HPMC tăng lên và khả năng in được cải thiện; hàm lượng HPMC tăng Quá cao sẽ làm cho vữa tăng độ xốp và cường độ. Khuyến cáo hàm lượng HPMC không được vượt quá 0,20%.
Trong những năm gần đây, công nghệ in 3D (còn gọi là “sản xuất phụ gia”) đã phát triển nhanh chóng và được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như công nghệ sinh học, hàng không vũ trụ và sáng tạo nghệ thuật. Quy trình công nghệ in 3D không khuôn mẫu đã cải thiện đáng kể chất liệu và Tính linh hoạt của thiết kế kết cấu cũng như phương pháp xây dựng tự động của nó không chỉ giúp tiết kiệm đáng kể nhân lực mà còn phù hợp cho các dự án xây dựng trong nhiều môi trường khắc nghiệt khác nhau. Sự kết hợp giữa công nghệ in 3D và lĩnh vực xây dựng mang tính sáng tạo và đầy hứa hẹn. Hiện nay, vật liệu gốc xi măng 3D Quy trình in tiêu biểu là quy trình ép đùn (bao gồm quy trình tạo đường viền) và quy trình in bê tông và liên kết bột (quy trình hình chữ D). Trong số đó, quy trình xếp chồng ép đùn có ưu điểm là khác biệt nhỏ so với quy trình đúc bê tông truyền thống, tính khả thi cao của các cấu kiện có kích thước lớn và chi phí xây dựng. Ưu điểm kém hơn đã trở thành điểm nóng nghiên cứu hiện nay về công nghệ in 3D của vật liệu gốc xi măng.
Đối với các vật liệu gốc xi măng được sử dụng làm “vật liệu mực” để in 3D, các yêu cầu về hiệu suất của chúng khác với các yêu cầu về hiệu suất của vật liệu gốc xi măng thông thường: một mặt, có một số yêu cầu nhất định về khả năng làm việc của vật liệu gốc xi măng mới trộn, và Quá trình xây dựng cần phải đáp ứng các yêu cầu ép đùn trơn tru. Mặt khác, vật liệu gốc xi măng ép đùn cần phải có thể xếp chồng lên nhau, nghĩa là nó sẽ không bị xẹp hoặc biến dạng đáng kể dưới tác động của trọng lượng của chính nó và áp lực của lớp trên. Ngoài ra, quá trình cán màng của in 3D tạo ra các lớp giữa các lớp. Để đảm bảo tính chất cơ học tốt của vùng giao diện giữa các lớp, vật liệu xây dựng in 3D cũng phải có độ bám dính tốt. Tóm lại, thiết kế có khả năng ép đùn, khả năng xếp chồng và độ bám dính cao được thiết kế cùng một lúc. Vật liệu gốc xi măng là một trong những điều kiện tiên quyết để ứng dụng công nghệ in 3D vào lĩnh vực xây dựng. Điều chỉnh quá trình hydrat hóa và tính chất lưu biến của vật liệu xi măng là hai cách quan trọng để cải thiện hiệu suất in ấn trên. Điều chỉnh quá trình hydrat hóa của vật liệu xi măng Khó thực hiện và dễ gây ra các vấn đề như tắc nghẽn đường ống; và việc điều chỉnh các đặc tính lưu biến cần duy trì tính lưu động trong quá trình in và tốc độ cấu trúc sau khi ép đùn. Trong nghiên cứu hiện nay, chất điều chỉnh độ nhớt, phụ gia khoáng, đất sét nano, v.v. thường được sử dụng để điều chỉnh các đặc tính lưu biến của xi măng gốc vật liệu để đạt được hiệu suất in tốt hơn.
Hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) là chất làm đặc polymer phổ biến. Liên kết hydroxyl và ether trên chuỗi phân tử có thể được kết hợp với nước tự do thông qua liên kết hydro. Đưa nó vào bê tông có thể cải thiện hiệu quả sự gắn kết của nó. và giữ nước. Hiện tại, nghiên cứu về tác dụng của HPMC đối với các tính chất của vật liệu gốc xi măng chủ yếu tập trung vào tác dụng của nó đối với tính lưu động, khả năng giữ nước và tính lưu biến, và có rất ít nghiên cứu được thực hiện về các tính chất của vật liệu gốc xi măng in 3D ( chẳng hạn như khả năng ép đùn, khả năng xếp chồng, v.v.). Ngoài ra, do thiếu tiêu chuẩn thống nhất cho in 3D nên phương pháp đánh giá khả năng in của vật liệu gốc xi măng vẫn chưa được thiết lập. Khả năng xếp chồng của vật liệu được đánh giá bằng số lớp có thể in được với độ biến dạng đáng kể hoặc chiều cao in tối đa. Các phương pháp đánh giá trên có tính chủ quan cao, tính phổ biến kém, quy trình rườm rà. Phương pháp đánh giá hiệu suất có tiềm năng và giá trị lớn trong ứng dụng kỹ thuật.
Trong bài báo này, các liều lượng HPMC khác nhau đã được đưa vào vật liệu gốc xi măng để cải thiện khả năng in của vữa và ảnh hưởng của liều lượng HPMC đến các đặc tính của vữa in 3D đã được đánh giá toàn diện bằng cách nghiên cứu khả năng in, tính chất lưu biến và tính chất cơ học. Dựa trên các đặc tính như tính lưu loát Dựa trên kết quả đánh giá, vữa trộn với lượng HPMC tối ưu đã được chọn để xác minh in ấn và các thông số liên quan của thực thể được in đã được kiểm tra; Dựa trên nghiên cứu về hình thái vi mô của mẫu, cơ chế bên trong của sự phát triển hiệu suất của vật liệu in đã được khám phá. Đồng thời, vật liệu gốc xi măng in 3D đã ra đời. Một phương pháp đánh giá toàn diện về hiệu suất in nhằm thúc đẩy ứng dụng công nghệ in 3D trong lĩnh vực xây dựng.
Thời gian đăng: 27-09-2022